شبیه سازی مشترک برای کنترل فعال ارتعاشات حاصل از جریان یک استوانه دایره ای

Abstract

در این مقاله یک شبیه سازی مشرک و همزمان بین نرم افزارهای متلب و فلوئنت به منظور کنترل فعال استوانه دایره‌ای دو درجه آزادی با تکیه-گاههای الاستیک که آزادانه در جهات طولی و عرضی حرکت می‌کند، انجام شده است. هدف کنترل کاهش ارتعاشات حاصل از گردابه‌های استوانه می‌باشد. فرکانس طبیعی سیستم نوسانی بصورتی تنظیم شده است که با فرکانس دنباله گردابه‌های استوانه ثابت مطابقت داشته باشد. شبیه سازی مشترک به وسیله‌ی ارتباط همزمان کنترل کننده تناسبی-انتگرال‌گیر-مشتق‌گیر که در متلب/سیمولینک ایجاد شده به مدل سیستم تحت کنترل که در فلوئنت ساخته شده با هدف محاسبه نیروی کنترلی مورد نیاز برای کاهش کامل ارتعاشات عرضی استوانه انجام شده است. نتایج شبیه سازی نشان دهنده‌ی کارایی بسیار بالای الگوریتم کنترلی در کاهش ارتعاشات حاصل از گردابه‌های استوانه می‌باشد. پس از اینکه کنترل کننده شروع به فعالیت می‌کند، ارتعاشات عرضی و طولی استوانه و همچنین مقادیر ضرایب لیفت و دراگ بطور قابل توجهی کاهش پیدا کرده‌اند. همچنین دنباله گردابه‌های پشت استوانه که در حالت کنترل نشده در ناحیه دوردست به‌هم چسبیده می‌باشند با روشن شدن کنترل کننده از یکدیگر جدا شده و به دنباله‌ای‌ با گردابه‌های ضعیف‌تر تغییر می‌کنند.